Tagged with " Hydrodynamics"

ของไหลอุดมคติชนิดหนึ่ง ๆ

Feb 21, 2011 by     Comments Off on ของไหลอุดมคติชนิดหนึ่ง ๆ    Posted under: Physics, Uncategorized

ของไหลอุดมคติชนิดหนึ่ง ๆ
1. สมบัติพื้นฐานของของไหลอุดมคติชนิดหนึ่งเป็นดังนี้
ก. การไหลคงตัว (Steady flow)
ข. การไหลไม่หมุน (Irritation flow)
ค. ของไหลอัดไม่ได้ (Incompressible fluid)
ง. ของไหลไม่หนืด (Non-viscous fluid)
2. สมมติ ปริมาณต่าง ๆ เป็นดังนี้
ความหนาแน่นของของไหลชนิดหนึ่ง คือ D กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
พื้นที่ภาคตัดขวางของหลอดการไหล (Flow tube) หลอดหนึ่งเป็นดังนี้ กล่าวคือ A ตารางเมตร
อัตราเร็วการไหลของของไหลชนิดนี้ คือ v เมตรต่อวินาที
และช่วงเวลาน้อยยิ่ง คือ dt วินาที
ทั้งนี้มวลน้อยยิ่งของของไหลชนิดนี้ในช่วงเวลาดังกล่าวเป็นดังนี้
กล่าวคือ dm = (DAv) dt กิโลกรัม
ดังนั้น ฟลักซ์มวล (Mass flux) หรืออัตราการไหลมวล (Mass flow rate) คือ อัตราส่วนของมวลต่อช่วงเวลาการไหลของของไหลชนิดหนึ่งเป็นดังนี้
กล่าวคือ dm/dt = DAv กิโลกรัมต่อวินาที
อนึ่ง สมการความต่อเนื่องสมการหนึ่ง (A continuity equation) ของการไหลของของไหลในหลอดการไหลหลอดหนึ่งเป็นดังนี้
กล่าวคือ dm/dt = DAv กิโลกรัมต่อวินาทีคงตัว
3. ความหนาแน่นของของไหลอุดมคติอัดไม่ได้ชนิดหนึ่งคงตัวเท่ากับ D กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
ดังนั้น อัตราการไหลปริมาตร (Volume flow rate) หรือฟลักซ์ปริมาตร (Volume flux) ของของไหลอุดมคตินี้จึงคงตัวดังนี้
กล่าวคือ dV/dt = (Av) ลูกบาศก์เมตรต่อวินาทีคงตัว
อนึ่ง ในฤดูน้ำหลากฤดูหนึ่ง ๆ เราจะกล่าวถึงน้ำที่ไหลผ่านท้องที่ใดท้องที่หนึ่งเป็นสำคัญ
บทความเชิงสาระทางฟิสิกส์ที่ถูกต้องบทความนี้ปรารถนาให้ทุกคนเข้าใจอย่างถูกต้องตรงกันดังนี้
ณ ขณะนั้นเรากำลังกล่าวถึงอัตราการไหลปริมาตรหรือฟลักซ์ปริมาตรของน้ำเป็นลูกบาศก์เมตรต่อวินาทีที่ไหลผ่านท้องที่ใดท้องที่หนึ่งดังกล่าวนั่นเอง

สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
http://genphysics.wordpress.com/
http://www.vcharkarn.com/sompongse
21 กุมภาพันธ์ 2554

น้ำท่วม

Oct 25, 2010 by     2 Comments    Posted under: Physics, Uncategorized

น้ำท่วม

วันหนึ่ง ๆ เราต่างติดตามข่าวน้ำท่วม ณ ท้องที่หนึ่งที่ใดของประเทศด้วยใจระทึก
วลีวลีหนึ่งที่ปลอบใจได้บ้างเป็นดังนี้
“น้ำใจของคนไทยยิ่งใหญ่กว่าน้ำท่วม”
สื่อมวลชนรายหนึ่ง ๆ จะรายงานในทำนองเดียวกันดังนี้
“น้ำก้อนหนึ่งที่ไหลผ่านท้องที่หนึ่งท้องที่ใด เช่น บางไทรจะมากถึง 3,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที”
โดยทั่วไปก็รับรู้ได้ในทำนองเดียวกันดังนี้
“ถ้าจำนวนเลขที่ระบุถึงมากย่อมสื่อว่าน้ำไหลผ่าน ณ ท้องที่นั้นมากในช่วงเวลาหนึ่ง (คือ ทั้งแรงและเร็ว) โดยอาจจะก่อให้เกิดความเสียหายมากเราจึงต้องเตรียมพร้อมอยู่เสมอ”
อนึ่ง ถ้าสื่อรายงานดังนี้
“ต้องระวังน้ำ 3 ก้อน คือ น้ำเหนือ น้ำฝน และน้ำทะเล (ที่จะหนุนสูง)
คนเมืองกรุง คือ คนกรุงเทพฯ ก็รู้สึกหวั่นไหวและตื่นตระหนก”
ถึงกระนั้นก็ตาม คนเมืองกรุงฯ จำนวนไม่น้อยก็ยังเดินทางไปท่องเที่ยวต่างประเทศอย่างสบายใจเพราะมีเงินมากหรือค่าเงินบาทแข็งก็สุดที่จะกล่าว
อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ใช่ประเด็นหลักที่ผู้เขียนจะกล่าวไว้ ณ ที่นี้
ทั้งนี้อาจจะโดนย้อนกลับให้เจ็บใจว่า “ไม่มีเงินอย่างเขาและอิจฉาน่ะซี”
อนึ่ง ขอกล่าวถึงเชิงวิชาการเพื่อให้รับรู้กันบ้าง (ตามใจสมัครก็แล้วกัน) ดังนี้
1. น้ำเป็นของเหลวชนิดหนึ่ง
2. น้ำที่ไหลมากหรือน้อยจะกล่าวถึงปริมาตร (Volume) ของน้ำผ่าน ณ ที่ใดที่หนึ่ง
3. ช่วงเวลาที่น้ำไหลผ่าน ณ ท้องที่หนึ่ง ๆ จะสือถึงอัตราเร็วของการไหลของน้ำดังกล่าว
4. นอกจากจำนวนที่มากหรือน้อยแล้วคำที่ต่อท้าย คือ ลูกบาศก์เมตรต่อวินาทีนั้นก็มีความสำคัญ
ทั้งนี้ลูกบาศก์เมตรสื่อถึงปริมาตรปริมาตรหนึ่ง
วินาทีสื่อถึงช่วงเวลาที่ผ่านไป
ดังนั้น ลูกบาศก์เมตรต่อวินาทีจึงเป็นอัตราส่วนของปริมาตรปริมาตรหนึ่งเป็นลูกบาศก์เมตรใน 1 วินาที
ถ้าพื้นที่หน้าตัดของลำน้ำลำหนึ่ง คือ A ตารางเมตร
และอัตราเร็วการไหลของลำน้ำลำนี้ คือ v เมตรต่อวินาที
ดังนั้น ปริมาณตัวหนึ่ง คือ Av ลูกบาศก์เมตรต่อวินาทีดังกล่าวสื่อความหมายดังนี้
“อัตราการไหลปริมาตรปริมาตรหนึ่ง (A volume flow rate)” ของลำน้ำลำนี้
อนึ่ง คำศัพท์เฉพาะคำหนึ่งเป็นดังนี้
“ฟลักซ์ปริมาตรฟลักซ์หนึ่ง (A volume flux)” ของลำน้ำลำนี้
การอธิบายเชิงวิชาการเพื่อให้เข้าใจตรงกันนั้นยากจัง
โดยสรุปผู้เขียนต้องการบอกให้รับรู้ตรงกันโดยที่ควรกล่าวถึงดังนี้
เช่น อัตราการไหลปริมาตรปริมาตรหนึ่งของน้ำของท้องที่ใดท้องที่หนึ่งประมาณ 3,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที
ผู้อ่านคนใดคนหนึ่งรู้สึกเหนื่อยเหมือนกับผู้เขียนหรือไม่
ปรารถนาดีอย่างจริงใจ
รองศาสตราจารย์สมพงษ์ ใจดี
sompopgsej@yahoo.com
25 ตุลาคม 2553